KR20030029540A

KR20030029540A - 웨이트 운동기구용 하중발생장치

Info

Publication number: KR20030029540A
Application number: KR1020030011245A
Authority: KR
Inventors: 김홍곤; 임환묵
Original assignee: 김홍곤; 임환묵
Priority date: 2003-02-22
Filing date: 2003-02-22
Publication date: 2003-04-14

Abstract

본 발명은, 전기적인 신호에 의해 운동주체에 전달되는 중량의 정도를 가변시킬 수 있도록 하여 경량화 및 보다 소형화된 웨이트 운동기구를 제공할 수 있도록 하고, 운동주체의 운동량 등을 정확한 데이터에 의해 산출하여 가장 이상적인 운동량을 얻을 수 있도록 한 웨이트 운동기구용 하중발생장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 운동주체의 움직임에 대응되어 설정된 중량이 운동주체로 전달되도록 하기 위해 일측에 하중발생장치 갖는 웨이트 운동기구에 있어서, 상기 하중발생장치는, 운동주체가 제공하는 운동방향에 대해 역방향으로 구동되어 운동주체에 공급될 하중을 발생시키며, 외부의 전기전원의 공급에 의해 하중을 변화시키는 중량발생기구가 내장되고, 상기 중량발생기구에 결합되고 일측이 운동주체가 위치된 부분까지 연장되어 변화, 설정된 하중을 전달하기 위한 하중전달기구를 갖는 구동장치부와; 상기 운동주체가 요구하는 하중의 가변치를 입력하기 위한 설정입력부와; 상기 설정입력부에 의해 입력된 신호에 따라 운동주체의 요구에 대응되는 하중 가변치에 대한 전원의 공급정도를 판단하는 제어부와; 상기 제어부에서 판단된 신호를 입력받아 외부에서 전달되는 전원을 구동장치부에 공급될 전원으로 가변시키는 전원조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 운동기구용 하중발생장치를 제공한다.

Description

웨이트 운동기구용 하중발생장치{Load origination apparatus for weight sporting goods}

본 발명은 웨이트 운동기구용 하중발생장치에 관한 것으로써, 상세하게는 전기적인 신호에 의해 운동주체에 전달되는 중량의 정도를 가변시킬 수 있도록 하여 보다 경량화 및 소형화된 웨이트 운동기구를 제공할 수 있도록 하고, 운동주체의 운동량 등을 정확한 데이터에 의해 산출하여 가장 이상적인 운동량을 얻을 수 있도록 한 것이다.

웨이트 운동기구는 단련시키고자 하는 신체의 부위에 따라 벤치프레스, 어브도미날, 버터플라이, 암컬머신 등의 각종 기구가 제안되어 있으며, 이들 기구에는 공통적으로 운동행위를 수행하는 운동주체에 중량의 정도, 즉 목적하는 하중을 제공하기 위한 중량체 블록이 장착된다.

이와 같은 중량체 블록은 기구의 일측에서 주로 상, 하측으로 승강되도록 설 치되며, 이들의 총 중량은 대략 200㎏ 내외로 설정되어 10㎏ 내의 범위에서 등분되고, 등분된 블록에 대해 운동주체가 목적하는 중량을 설정하기 위해서는 적정한 개수의 중량체 블록을 일체화시켜 가능하게 된다.

이와 같은 중량체 블록은 상기 설명에서와 같이 기구의 일측에 승강가능하게설치되고, 블록의 상측에 와이어 등이 결합되어 운동기구의 소정위치에 각각 설치된 롤러, 레버 등과의 결합에 의해 운동주체의 운동방향과 대응된다.

상기한 것과 같이 하중을 발생시키는 종래의 중량체 블록은 블록자체가 상당한 중량(이미 설명한 통상 200㎏ 내외의 중량)이기 때문에 운반할 때 상당한 어려움이 발생되며, 특히 블록 자체의 크기와 블록이 기구 상에서 상, 하로 승강되어야 하는 궤적 등을 감안할 때, 이 구성이 적용된 운동기구 자체의 크기가 대형화되어 단위공간 내에서의 공간활용이 대단히 불리하게 된다.

또한, 상기 중량체 블록에 의해 구성된 운동기구를 이용하여 운동주체가 운동하게 될 경우, 중량체 블록을 유동시키기 위해 힘을 전달하는 횟수를 직접 계수해야 하며, 특히 자신이 수행한 운동의 량 및 세기정도를 가늠하기 어려워 전문인의 자문을 구해야 하는 등의 불편함이 초래된다.

특히, "자신의 체형, 건강상태 및 운동정도 등을 체계적으로 관리해준다"는 영업전략으로 회원을 모집하는 헬스클럽(또는, 가정에서 직접 관리하는 경우를 포함하여)이 증가하는 현추세에서 상기한 운동방법은 대단히 원시적인 것으로 치부된다.

본 발명은 상기된 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로써, 경량화, 소형화된 하중 발생장치를 구현하고, 운동횟수, 운동량 및 운동세기의 정도 등이 자동으로 표시되며 자신의 체형, 건강상태 등의 데이터 베이스가 저장된 여러 첨단장비와 전자적인 데이터 교류가 가능하도록 한 하중발생장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 하중발생장치의 외관 정면도.

도 2는 본 발명에 의한 하중발생장치의 내부구성 평단면도.

도 3은 본 발명에 의한 하중발생장치의 제어구성 블록도.

도 4는 본 발명에 의한 하중발생장치의 사용예시도.

도 5는 도 4와는 다른 상태의 사용예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 본체 20: 중량발생기구

30: 발전기부 40: 하중전달기구

41: 휠 42: 와이어

50: 입력부 51: 설정입력부

52: 인력검출부 53: 속도검출부

60: 제어부 61: 메모리

62: 카운터부 63: 디스플레이부

70: 전원조절부 80: 구동장치부

상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 특징적 구성을 갖는다.

청구범위 제 1 항에 의하면 본 발명은, 운동주체의 움직임에 대응되어 설정된 중량이 운동주체로 전달되도록 하기 위해 일측에 하중발생장치를 갖는 웨이트 운동기구에 있어서,

상기 하중발생장치는, 외장이 되는 본체와; 본체 내부에 설치되어 회전되는 축과; 본체에 고정되고 축에 결합되어 축을 회전시키고, 외부의 가변전원을 공급받아 축의 회전력을 가변시키는 중량발생기구와; 상기 축 상에 설치되며, 축이 중량발생기구에 의해 회전되는 방향에 대해 운동주체가 힘을 가하여 반대방향으로 축을 회전시키도록 하는 하중전달기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 2 항에 의하면 본 발명은, 운동주체의 움직임에 대응되어 설정된 중량이 운동주체로 전달되도록 하기 위해 일측에 하중발생수단을 갖는 웨이트 운동기구에 있어서,

상기 하중발생수단은, 운동주체가 제공하는 운동방향에 대해 역방향으로 구동되어 운동주체에 공급될 하중을 발생시키며, 외부의 전기전원의 공급에 의해 하중을 변화시키는 중량발생기구가 내장되고, 상기 중량발생기구에 결합되고 일측이 운동주체가 위치된 부분까지 연장되어 변화, 설정된 하중을 전달하기 위한 하중전달기구를 갖는 구동장치부와; 상기 운동주체가 요구하는 하중의 가변치를 입력하기 위한 설정입력부와; 상기 설정입력부에 의해 입력된 신호에 따라 운동주체의 요구에 대응되는 하중 가변치에 대한 전원의 공급정도를 판단하는 제어부와; 상기 제어부에서 판단된 신호를 입력받아 외부에서 전달되는 전원을 구동장치부에 공급될 전원으로 가변시키는 전원조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기 특징이 적용된 본 발명의 각 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

<실시예 1>

도 1은 본 발명에 의한 하중발생장치의 외부 구성을 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 하중발생장치의 내부 구성을 나타낸 단면개략도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 하중 발생장치는 외장이 되는 본체(10), 본체(10) 내부에 설치된 축(21), 본체(10) 내부에 설치되어 축(21)과 결합된 중량발생기구(20), 중량발생기구(20)에서 결합되어 외부로 인출설치된 하중전달기구(40)로 구성된다.

상기 본체(10)는 실내의 벽면이나 바닥면 등의 벽체(W)에 고정되기 위한 고정결합기구(11)가 일측에 설치되고, 고정결합기구(11)는 벽체(W)에 고정되는 고리(12)와 본체(10)의 일측에 고정결합되어 고리(12)와 체결되는 후크(13)로 구성된다.

상기 축(21)은 본체(10)의 내부에서 양측 벽면에 설치된 각 브래킷(14) 양단에 회전가능하게 결합된다.

상기 중량발생기구(20)는 축(21)과 본체(10)에 걸쳐 1 이상 다수개 결합되어 축(21)의 회전력을 발생시키게 되며, 축(21) 상에 코어 및 코일(22)을 권선하고, 코일(22)의 외면으로 일정간격 이격시켜 마그네트(23)를 설치하여 구성되는데, 상기 마그네트(23)는 석재의 영구자석 또는 코어에 코일을 권선한 전자석 등으로 구비할 수 있다.

여기서, 상기 축(21)에는 축(21)이 회전될 때의 구동력을 전기적인 에너지로 변환시킬 수 있도록 한 발전기부(30)를 포함하며, 이 발전기부(30)는 외부의 충전기(31)와 전기적으로 연결되어 장치의 보조전원으로 사용될 수 있게 된다.

상기 하중전달기구(40)는 축(21)의 대략 중심에 축(21)과 함께 회전될 수 있도록 한 휠(41)이 결합되고, 휠(41)에는 와이어(42)가 권선되어 축(21)의 회전에 의해 와이어(42)가 휠(41) 상에서 감김/풀림 동작될 수 있도록 한다.

도면중 미설명부호 43는 운동주체가 와이어를 당기기 위한 손잡이를 예시한다.

상기한 구성의 하중발생장치는 외부의 전원이 중량발생기구(20)를 통해 공급되면, 상기 중량발생기구(20)에서는 코일(22)과 마그네트(23)의 사이에서 전기적인 작용에 의해 전자기가 발생되어 축(21)이 회전동작을 시작하게 된다.

이때, 운동주체(사용자)가 와이어(42)를 당기게 되면, 상기 축(21)이 중량발생기구(20)에 의해 회전되는 방향과 반대되는 방향으로 휠(21)이 회전되어 운동주체는 축(21)의 회전력에 대응되는 중량을 제공받게 된다.

이와 같은 상태는 운동주체가 직접 운동을 수행하는 상태가 되며, 운동주체에 의해 당겨진 와이어(42)는 운동주체가 와이어(42)를 당기던 힘을 해제하면 중량발생기구(20)에 의한 축(21)의 회전에 의해 휠(41) 상에 감겨지게 되어 원상태를 유지하게 되며, 이와 같은 과정을 반복하여 운동주체가 웨이트 운동의 효과를 얻게 된다.

<실시예 2>

도 3은 본 발명에 의한 하중발생장치에 전자적인 구성을 추가하여서 된 실시예를 나타낸 블록도이다.

실시예 1에서의 도 1 및 도 2와 더불어 도 3을 참조하면, 실시예 2의 하중발생장치는 입력부(50), 제어부(60), 전원조절부(70), 구동장치부(80)로 이루어진 기본 구성을 갖는다.

여기서, 상기 구동장치부(80)는 원실시예에서의 하중발생장치를 적용하게 되며, 그 구성도 그에 준하여 설명한다.

상기 입력부(50)는 구동장치부(80)의 중량발생기구(20)에 인가되는 전원을 전원조절부(70)를 통해 조절하기 위한 설정입력부(51)와, 휠(41)의 회전속도, 와이어(42)의 유동속도 등을 센싱하여 인력 및 속도를 검출하기 위한 인력검출부(52), 속도검출부(53)로 구성된다.

또한, 상기 입력부(50)는 와이어(42)의 유동길이(즉, 본체(10) 상에서 인출및 인입되는 거리)를 센싱하여 하중전달기구(40)가 유동되어야 하는 한계지점을 검출하기 위한 한계검출부(54)를 포함한다.

여기서, 상기 설정입력부(51)는 도 1에 나타난 것과 같은 회전식 노브가 가장 일반적일 수 있으며, 이 외에도 슬라이드 방식의 노브 등의 적용도 가능하고, 이들은 주지된 것과 같이 전압 및 전류의 저항치를 변화시키는 방식으로 적용되며, 상기 각 검출부(52, 53, 54)는 본체(10)의 내측면에 결합되어 휠(41)의 회전정도 및 와이어(42)의 유동정도 등을 감지하기 위한 센서등이 적용된다.

상기 제어부(60)는 입력부(50)에서 입력된 데이터에 의해 중량발생기구(20)에 전원이 인가되는 정도를 판단하게 되며, 각 검출부(52, 53)에서 검출된 데이터를 10진 수치 및 일반 문자로 변환시킬 수 있도록 한다.

이 제어부(60)는 마이크로 프로세서, CPU 등의 소자를 적용하게 되며, 상기 설정입력부(51)에 의해 입력된 데이터를 장치 자체가 갖는 부하등의 초기 데이터와 비교할 수 있도록 하기 위해, 상기 초기 데이터 및 각 검출부(52, 53, 54)에서 검출된 데이터를 보관하는 메모리(61)를 포함한다.

또한, 상기 제어부(60)는 구동장치부(80)가 운동주체에 의해 구동된 횟수를 축(21)이 회전된 정도 등을 산출하여 이를 계수하기 위한 카운터부(62)를 더 포함하게 되며, 상기 축(21)이 회전된 정도는 상기 인력검출부(52), 속도검출부(53) 등에서 검출한 휠(41)의 회전정도 또는 와이어(42)의 유동정도 등의 데이터에 기초하여 산출하게 된다.

더불어, 상기 제어부(60)는 상기 카운터부(62)에 의해 산출된 운동주체의 운동횟수 및 인력검출부(52), 속도검출부(53)에 의해 제어부(60)에서 판단된 운동주체의 운동량 및 그 정도를 외부로 표시하기 위한 LCD 등의 디스플레이부(63)를 더 포함한다.

상기 전원조절부(70)는 설정입력부(51)에 의해 입력된 조절수치에 따라 구동장치부(80)로 전달되는 전원을 변화시키기 위한 승압기, 강압기 등의 트렌스기기가 적용되며, 상기 구동장치부(80)는 실시예 1에서와 같이 발전기부(30) 및 충전기(31)를 포함하여 장치의 보조전원, 또는 여타의 장치의 전원으로 적용시킬 수 있게 된다.

상기한 것과 같은 실시예 2의 하중발생장치는 운동주체가 운동을 수행하기 위해 목적하는 하중을 설정입력부(51)를 통해 입력시키게 되면, 제어부(60)에서는 입력된 데이터를 통해 메모리(61)에 저장된 데이터 베이스에서 입력전원에 의해 중량발생기구(20)에서 발생될 수 있는 중량의 정도를 판단하여 전원조절부(70)에 의해 입력전원을 조절하게 된다.

이와 같이 조절된 전원이 중량발생기구(20)에 입력되면, 중량발생기구(20)는 축(21)을 회전시키게 되고, 이 때 운동주체가 와이어(42)를 당겨 중량의 정도 즉, 하중이 전달되는 것이다.

이때, 운동주체가 와이어(42)를 당기는 속도 및 힘의 변화에 따라 하중전달기구(40)를 통해 운동주체가 제공받는 하중도 변화되어야 하는데, 이는 상기된 인력검출부(52) 및 속도검출부(53)의 데이터와 이와 같은 상황이 데이터 베이스화된메모리(61)의 데이터를 제어부(60)에서 판단하여, 제어부(60)에서는 전원조절부(70)를 통해 공급전원을 수시로 가변시킬 수 있도록 한다.

따라서, 운동주체는 이와 같은 하중발생장치가 적용된 운동기구를 이용하여 운동을 수행할 때, 흡사 전술된 중량체 블록을 이용하여 운동을 수행하는 감각을 제공하게 된다.

도 4 및 도 5는 상기한 실시예 1 및 실시예 2의 하중발생장치의 와이어 방향을 가변시켜 운동주체가 운동의 수행을 위한 여러 방향을 예시한 것이다.

도 4는 와이어(42)를 2개의 로울러(R)에 걸어 운동주체의 운동방향이 상방향, 또는 사선방향으로 수행할 수 있도록 하여 암컬머신 등의 운동기구에 적용될 수 있는 상태를 나타낸다.

도 5는 하중발생장치를 2개 1조로 하여 바벨의 철봉(P)에 와이어(42)를 결합시킨 후 상방향의 운동방향을 제공하여 벤치프레스 등의 운동기구에 적용될 수 있는 상태를 나타낸다.

이 때, 상기 하중발생장치는 1개만을 철봉(P) 중심에 결합시켜 구성하여도 가능할 수 있지만 좌, 우의 하중을 변화시켜 보다 사실적이고 효율적인 웨이트 운동기구를 구현하기 위해 양측에서 발생되는 하중이 다르도록 하기 위해 2개를 1조로 구비함이 바람직하다.

또한, 상기 실시예 2의 한계검출부(54)는 장치의 본체(10)에 설치될 수 있지만, 이와 더불어 2중의 안전장치를 채택하고자 하면, 와이어(42)가 유동되는 구간의 운동기구부분에 리미트 스위치 등을 설치하여 철봉(P)이 스위치 이하로 하강될 경우 전원이 자동으로 차단되어 하중이 발생되지 않도록 구성할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 것과 같이 본 발명은, 경량화, 소형화된 하중발생장치 내에서 하중의 가변이 가능하도록 하여 이를 적용한 운동기구의 전체적인 중량 및 크기가 감소되도록 하므로써, 운반 및 유지 보수할 때의 불편함을 해소하고 공간의 활용이 보다 효율적이되도록 하는 효과를 얻게 된다.

또한, 본 발명은 운동의 횟수, 세기 등이 자동으로 카운팅되거나, 운동량의 정도 및 세기 등이 자동표시되어 특별한 전문인의 도움없이도 운동주체 자신의 운동효과 파악이 쉬운 효과를 얻게 된다.

나아가, 본 발명은 전기, 전자장비가 수반되어 구성됨으로 인해 자신의 건강 및 운동정도 등이 체계적으로 관리될 수 있는 여건이 마련되어 운동을 수행하는 행위가 보다 고급화될 수 있는 효과를 얻게 된다.

Claims

운동주체의 움직임에 대응되어 설정된 중량이 운동주체로 전달되도록 하기 위해 일측에 하중발생장치를 갖는 웨이트 운동기구에 있어서,

상기 하중발생장치는

외장이 되는 본체(10)와;

본체(10) 내부에 설치되어 회전되는 축(21)과;

본체(10)에 고정되고 축(21)에 결합되어 축(21)을 회전시키고, 외부의 가변전원을 공급받아 축(21)의 회전력을 가변시키는 중량발생기구(20)와;

상기 축(21) 상에 설치되며, 축(21)이 중량발생기구(20)에 의해 회전되는 방향에 대해 운동주체가 힘을 가하여 반대방향으로 축(21)을 회전시키도록 하는 하중전달기구(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 운동기구용 하중발생장치.
운동주체의 움직임에 대응되어 설정된 중량이 운동주체로 전달되도록 하기 위해 일측에 하중발생장치를 갖는 웨이트 운동기구에 있어서,

상기 하중발생장치는

운동주체가 제공하는 운동방향에 대해 역방향으로 구동되어 운동주체에 공급될 하중을 발생시키며, 외부의 전기전원의 공급에 의해 하중을 변화시키는 중량발생기구(20)가 내장되고, 상기 중량발생기구(20)에 결합되고 일측이 운동주체가 위치된 부분까지 연장되어 변화, 설정된 하중을 전달하기 위한 하중전달기구(40)를 갖는 구동장치부(80)와;

상기 운동주체가 요구하는 하중의 가변치를 입력하기 위한 설정입력부(51)와;

상기 설정입력부(51)에 의해 입력된 신호에 따라 운동주체의 요구에 대응되는 하중 가변치에 대한 전원의 공급정도를 판단하는 제어부(60)와;

상기 제어부(60)에서 판단된 신호를 입력받아 외부에서 전달되는 전원을 구동장치부(80)에 공급될 전원으로 가변시키는 전원조절부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 운동기구용 하중발생장치.
제 2 항에 있어서, 상기 구동장치부(80)는

중량발생기구(20)에 결합되며, 운동주체에 의해 중량발생기구(20)가 구동될 때의 운동력을 전기력으로 변화시키는 발전기부(30)와;

상기 발전기부(30)에서 변화된 전기력을 저장하는 충전기(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 운동기구용 하중발생장치.
제 2 항에 있어서, 상기 입력부(50)는

운동주체가 중량발생기구(20)를 구동시킬 때, 중량발생기구(20)의 구동정도를 감지하여 운동주체의 인력과, 운동속도를 검출하기 위한 인력, 속도검출부(52, 53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 운동기구용 하중발생장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제어부(60)는

검출된 운동주체의 인력, 운동속도를 외부로 표시하기 위한 디스플레이부(63)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 운동기구용 하중발생장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제어부(60)는

중량발생기구(20)가 운동주체에 의해 구동되는 횟수를 카운트하기 위한 카운터부(62)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 운동기구용 하중발생장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제어부(60)는

공급되는 전원에 대응되어 중량발생기구(20)에서 발생되는 하중치가 데이터베이스화되어 저장되고, 운동주체가 운동을 수행할 때 중량발생기구(20)의 구동횟수, 세기 등의 구동사항을 저장하는 메모리(61)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 운동기구용 하중발생장치.